Application of maglev transport in industrial freight transportation

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Background: Industrial transport is crucial to enterprise economics. It ensures the movement of products throughout all processing stages, while simultaneously forming a separate economic unit that acts as a cost center.

The search for the most effective solutions for industrial logistics is driven by economic, technological, and regulatory factors. Economic factors include the unit costs of industrial transport in the cost of production; technological factors include the consistency of the integrated production process; and regulatory factors include safety and environmental friendliness.

Modern trends in the automation of production and logistics processes favor the implementation of unmanned solutions in industrial transport. With the development of Russian industry, mineral extraction, and the development of new transport corridors, a steady increase in demand for innovative logistics solutions in these areas is expected. This opens up opportunities for modern national solutions, including those based on magnetic levitation (maglev) technology.

Aim: To identify areas of application of maglev technology in industrial transport and to formulate a set of corresponding solutions.

Methods: The research methodology is based on an analysis of the technical and economic characteristics of transport modes, an analysis of industrial logistics processes, and an economic analysis. The research base draws on publicly available information from international non-profit organizations, scientific and educational institutions, and commercial enterprises.

Results: A list of industrial maglev transport solutions has been defined and a preliminary economic assessment has been carried out.

Conclusion: The study confirms that industrial maglev transport has potential for implementation due to its technological and economic advantages over traditional solutions. The implementation of industrial maglev transport should be carried out taking into account the limitations inherent in all types of industrial transport and rely on the possibility of creating effective combined solutions.

Full Text

Введение

Промышленный транспорт имеет длительную историю развития, и зачастую его использование началось раньше, чем его магистральных аналогов. Например, первая в истории наземная рельсовая дорога появилась в Англии в начале XVII века и использовалась для перевозки угля (Уоллатонская вагонная дорога). Открытие первой железной дороги общественного пользования состоялось лишь спустя 120 лет между другими английскими городами – Стоктоном и Дарлингтоном. В Российской Империи временной лаг между запуском Петрозаводского чугунного колесопровода и Царскосельской железной дороги (1788 г. и 1837 г. соответственно) составил около 50 лет, официальная первая промышленная железная дорога введена в эксплуатацию в Нижнем Тагиле в 1834 г. К 1991 г. в СССР протяженность железных дорог промышленного пользования составляла около 151 тыс. км, общего – 147 тыс. км. Данная статистика подчеркивает важность промышленного транспорта для развития предприятий и экономики в целом. В ходе экономического спада 1990-х гг. в России большая часть сети промышленных железных дорог была закрыта, частично произошел переход на альтернативные виды транспорта – автомобильный, конвейерный. Однако следует отметить, что промышленный транспорт является неотъемлемой частью технологического процесса на промышленном предприятии, поэтому поиск и внедрение решений, в наибольшей мере отвечающих его текущим задачам, осуществлялся всегда [1, 2].

Сегодня в Российской Федерации для организации промышленных перевозок применяется комбинированная (мультимодальная) логистика с преобладающим использованием автомобильного транспорта. Кроме того, реализуются железнодорожные перевозки, в ряде предприятий функционируют конвейерные системы. В ближайшие 10 лет прогнозируются изменения в конфигурации используемых в промышленных перевозках видов транспорта и увеличение доли конвейерных решений. Также ожидается рост объемов выпуска промышленной продукции, добычи полезных ископаемых, перевалки грузов в портах и логистических центрах.

На развитие сферы промышленного транспорта оказывают влияние как экономические и технологические факторы, так и нормативно-правовые. Нормативно-правовые факторы накладывают на промышленные предприятия значительные ограничения, связанные с использованием рабочей силы, управлением технологическими рисками, и определяют необходимость проведения различных природоохранных мероприятий и выполнения нормативов промышленной безопасности. По мнению авторов, влияние отмеченных факторов в совокупности с сокращением предложения рабочей силы в ближайшие годы будут обуславливать тренд на развитие безлюдных транспортно-логистических технологий [3, 4]. Принимая во внимание факторы, оказывающие давление на отрасль промышленного транспорта, магнитолевитационная транспортно-логистическая технология имеет перспективы оказаться в числе наиболее востребованных.

Логистика портов и грузовых терминалов

Задачи логистики в портах и грузовых терминалах сводятся к перевозке грузов между точками входа-выхода грузопотоков (пирсами, платформами, рампами и т.п.) и местами складирования грузов. При этом значительный объем грузов доставляется в стандартизированной таре – паллетах и контейнерах (в том числе в танк-контейнерах).

Технологический процесс в большинстве случаев сводится к последовательности операций:

  1. При выгрузке с транспортного средства (судна, вагона): подъем груза краном, погрузчиком, ричстакером и т.п., установка его на транспортное средство, осуществляющее внутреннее перемещение, транспортировка на склад или к месту погрузки на вывозной транспорт и разгрузка с помощью тех же самых средств.
  2. При погрузке на транспортное средство (судно, вагон) выполняется обратная описанной выше последовательность операций.

Унифицированность тары предполагает использование стабильной логистической цепочки с однозначно обозначенными точками погрузки-выгрузки и специализированным подвижным составом (как правило, это фитинговые платформы).

Основной технологической задачей портовой и терминальной логистики является ускорение оборота груза при минимизации пространства, занимаемого транспортной системой. Особую важность приобретает возможность интенсификации непосредственного перемещения грузов и сокращение непроизводительных потерь в технологическом процессе [5].

Как показывает проведенный авторами анализ, резервы для сокращения непроизводительных потерь в технологическом процессе заключаются в снижении времени подкатки транспорта под погрузку-выгрузку. В наибольшей мере данный вид потерь характерен для железнодорожного транспорта, поскольку процесс трогания с места и остановки грузового состава сопряжен с регламентными операциями и требует перемещения состава целиком. Лишенный данных недостатков, автомобильный транспорт имеет ограничения по провозной способности.

Подтверждение эффективности магнитолевитационных транспортных решений в портовой логистике было получено в рамках выставочного размещения в 2021–2022 гг. системы на магнитолевитационной технологии Transport System Bögl (TSB) для перевозки контейнеров в порту Гамбург. Технология TSB позволила добиться снижения расходов на перевозку контейнеров от пирса к терминалу в 2 раза по сравнению с автомобильным транспортом. При этом стоимость строительства магнитолевитационной линии в 2 раза ниже строительства альтернативной ей железнодорожной линии [6].

В части стоимости строительства необходимо сделать пояснение относительно полученной стоимостной характеристики. Объем строительства железнодорожной инфраструктуры обусловливается провозной способностью транспортной системы. При длительном времени осуществления погрузочно-разгрузочных операций непрерывность технологического процесса достигается посредством обеспечения наличия дополнительных путей для размещения железнодорожного состава в местах погрузки и разгрузки протяженностью не меньше длины состава. Соответственно, минимальная длина железнодорожного пути для осуществления погрузочно-разгрузочных операций для одного пирса равна расстоянию между пирсом и контейнерной площадкой, плюс две длины состава.

Магнитолевитационный транспорт, в свою очередь, обладает не только преимуществом автомобильного транспорта в части скорости постановки под погрузку-выгрузку, но и характеризуется высокой скоростью движения. Соответственно, период доставки груза от пирса на контейнерную площадку резко сокращается, что влечет за собой как снижение объема строительства транспортной инфраструктуры, так и сокращение потребности в подвижном составе. Последнее обстоятельство влечет за собой сокращение общих эксплуатационных расходов транспортной системы.

В свете развития портовой инфраструктуры Российской Федерации, в частности, портов Азовского моря, Северного морского пути, остро встает проблема малых глубин в портах. Традиционным решением здесь является проведение регулярных дорогостоящих дноуглубительных работ. Альтернативой является строительство вылетных пирсов, оснащенных линией магнитолевитационного транспорта, что позволяет осуществлять разгрузку судов непосредственно на магнитолевитационную платформу и отправку ее в терминал непосредственно с вылетного пирса. Это решение позволяет комплексно повысить эффективность работы порта за счет:

  • выноса части операций на вылетной пирс и освобождением пространства на берегу;
  • повышения пропускной способности порта за счет снятия ограничений береговой линии;
  • сокращения количества операций по перевалке грузов.

Осуществление грузовых перевозок автомобильным транспортом в логистических терминалах требует использования значительного количества транспортных средств, что влияет на эффективность работы: увеличивается трафик, снижается скорость, повышается аварийность. Обеспечение необходимого уровня эффективности работы терминалов средствами железнодорожного транспорта неосуществимо, так как для транспортировки вагонов требуется тяговый подвижной состав и разветвленная путевая сеть [7, 8]. Вагоны на магнитном подвесе способны к автономному передвижению в логистических терминалах, включая заход на территорию складских помещений под погрузку-разгрузку.

Логистика предприятий горнодобывающей отрасли

Логистику предприятий, осуществляющих добычу полезных ископаемых, целесообразно разделить на логистику шахт, логистику карьеров и вывозную логистику.

Первые две разновидности, по сути, имеют схожую смысловую нагрузку – вывоз горнорудной массы с места добычи до места переработки. В качестве такового может выступать обогатительный комбинат, дробильная установка и т.п. Вывозная логистика по своему содержанию близка к описанной ранее логистике портов и грузовых терминалов.

Логистика шахт представляет собой вывоз горнорудной массы из шахты на поверхность. Данный вид перевозок характеризуется, в первую очередь, большой крутизной уклона. Традиционно для шахт используется шахтный транспорт на основе железнодорожной технологии – вагонетки и специализированный тяговый подвижной состав.

Особенностью шахтных перевозок является низкая скорость, связанная с ограничением эффективности контакта «колесо – рельс», что оказывает существенное влияние на весь технологический процесс работы шахты и увеличивает непроизводительные издержки (например, оплаты времени перемещении работников к месту добычи). Применение магнитолевитационного транспорта позволяет увеличить скорость перевозок в шахте и достичь большей энергоэффективности. Необходимо здесь отметить, что безопасность маглева в угольных шахтах – вопрос, требующий отдельного исследования в связи с токопроводностью угольной пыли и взрывоопасностью угольных шахт.

Карьерная логистика является наиболее широким полем для инженерных решений в области магнитолевитационного транспорта. Карьер представляет собой постоянно изменяющееся заглубленное пространство, в котором ведется добыча полезных ископаемых открытым способом и проложены дороги. Производственный процесс добычи в карьере выполняется по горизонтам: при отработке одного уровня горнорудной массы карьер углубляется, расширяется, далее – добыча продолжается аналогичным образом. Погрузочные площадки при этом перемещаются, что создает затруднения для использования видов транспорта, отличных от автомобильного.

Автомобильные дороги прокладываются по стенкам карьера серпантином и при глубине карьера 300–500 м зачастую составляют десятки километров. В этом заключается возможность для оптимизации карьерной логистики, для чего используются крутонаклонные конвейеры, прокладываемые по кратчайшему маршруту от точки погрузки до дневной поверхности. Внутри карьера перевозка осуществляется от места извлечения породы до места погрузки – нижней части конвейера. В связи с увеличением глубины карьера конвейер достраивается. На верхней точке горнорудная масса перегружается на другой вид транспорта.

Ограничением работы крутонаклонных конвейеров (и иных конвейеров для транспортировки горнорудной массы) является предельный размер кусков породы, которые можно погружать на ленту. В связи с этим необходима установка дробильной машины внизу карьера. Принципиально данная операция является избыточной, поскольку основное дробление осуществляется на комбинате, куда доставляется горнорудная масса [9].

Замещение крутонаклонного конвейера маглевом не требует предварительного дробления добытой породы. При этом энергоэффективность транспортировки сохраняется. К примеру, для уклона 65 градусов и длине линии 500 м энергозатраты на подъем тары грузоподъемностью 6 т, согласно расчету, проведенному специалистами консорциума «Российский Маглев», составляют 8,2 кВт/ч, что является конкурентоспособной величиной для перевозок подобного рода.

Перемещение груза на поверхности от места добычи, в том числе извлечения из карьера, до склада или комбината осуществляется преимущественно по коротким маршрутам, особенно это относится к конвейерам. Собственно, эта точка является первой возможной точкой возникновения комбинированных способов перевозки. Перегрузка на автомобильный транспорт или конвейер в большинстве схем предполагает дальнейшую внутреннюю транспортировку горнорудной массы. Использование железнодорожного транспорта, напротив, ориентируется на вывозную логистику.

Выбор вида транспорта или сочетания видов транспорта в значительной мере детерминирован объемами переработки полезных ископаемых. Для больших объемов оправданным решением считается конвейер, в противном случае используются самосвалы. Четко определенной границы эффективности конвейера по сравнению с автомобильным транспортом не установлено. Она зависит от плеча транспортировки, грузоподъемности самосвалов и скорости их движения [10].

В связи с тем, что функционирование карьера, как правило, осуществляется в непрерывном режиме, то использование железнодорожного транспорта сталкивается с теми же проблемами, что и в портовой логистике. При значительных объемах внутренних перевозок требуется строительство трех- и более путных железных дорог, что неоправданно дорого, учитывая тот факт, что большинство месторождений расположено в Сибирском Федеральном округе, на Крайнем Севере, на востоке Российской Федерации – в регионах с крайне неблагоприятными природно-климатическими условиями и сложной геодезией. Прокладка же внутренних автомобильных дорог использует условно бесплатный ресурс – отвал породы.

Рассматривая конвейер с позиции обеспечения непрерывности технологического процесса, необходимо отметить, что работа конвейера производится только на протяжении 57% годового баланса времени, т.е. коэффициент готовности находится на низком уровне. Кроме того, ежегодно замене подлежит 1/6–1/3 часть роликов, срок службы конвейерной ленты не превышает 4 года. Соответственно, эксплуатационные расходы конвейера высоки [11, 12].

В данных условиях магнитолевитационный транспорт уступает конвейеру и автодороге по стоимости строительства. Однако объем эксплуатационных расходов маглева значительно ниже, и срок сравнительной окупаемости зависит от плеча транспортировки и объема перевозок. Дополнительно следует отметить, что магнитолевитационный транспорт возможно использовать для транспортировки горнорудной массы со дна карьера непосредственно до комбината или склада, исключая перегрузку наверху карьера. Данная схема соединяет преимущества автомобильного транспорта – отсутствие потребности в дроблении породы в карьере и доставка без перегрузки, и преимущества конвейера – высокая провозная способность и использование кратчайшего маршрута.

Транспортную систему на магнитолевитационной технологии, аналогично конвейеру, возможно достраивать и демонтировать при необходимости. Важно учесть, что внедрение маглева или конвейера не избавляет от необходимости подвоза горнорудной массы к точке загрузки автомобильным транспортом.

Вывозная логистика характеризуется тем, что объем вывозимой продукции значительно меньше объема добываемой горнорудной массы. В качестве примера можно привести Горно-металлургический комбинат «Удокан», где производительность первой очереди комбината составляет до 15 млн т в год при объеме производства меди на уровне 150 тыс. т в год [13]. Диапазон видов транспорта для вывозной логистики пополняется железнодорожным (как основным), автомобильным, реже – водным видами транспорта.

Вывозная логистика в значительной степени детерминируется природно-климатическими условиями как при строительстве, так и при эксплуатации линий транспорта. Ранее проведенные исследования показали, что при неблагоприятных природно-климатических условиях магнитолевитационный транспорт имеет значительные преимущества перед железнодорожным и автомобильным, вплоть до безальтернативной прокладки в отдельных регионах [14].

Логистика промышленных предприятий

Технологический процесс на производствах неизменно включает в себя внутренние перемещения продуктов различных переделов. Современные подходы к компоновке промышленных предприятий стремятся учитывать последовательность технологических цепочек и минимизировать внутренние перемещения. Однако на практике это не всегда представляется возможным, особенно в условиях диверсифицированной продуктовой линейки. К числу наиболее распространенных на производствах видов оборудования для перемещения грузов относятся: кран-балки, погрузчики, конвейеры, реже – вагонетки (и их аналоги) на рельсовой опоре, автомобили и вагоны.

Кран-балки используются в рамках одного помещения и представляют собой экономичное оборудование для решения специализированных задач – подъема и перемещения груза на небольшое расстояние. Проведенный авторами анализ показал, что технически перевод кран-балки на магнитную левитацию является реализуемым, однако практическая ценность данной операции является сомнительной, поскольку выигрыш в эксплуатации является минимальным, а прочие преимущества магнитолевитационной технологии либо нивелируются конструкционными особенностями данного вида оборудования, либо несущественны для данного варианта исполнения.

Использование погрузчиков на производстве, особенно при межцеховом (межзонном) перемещении, создает целый ряд рисков, особенно – производственной безопасности. Перемещение транспортных средств осуществляется в одном горизонте с перемещением работников и расположением оборудования, материалов и запчастей, маршруты их движения пересекаются. В этом отношении использование магнитолевитационной технологии предлагает решение, которое позволяет минимизировать рисковые факторы посредством прокладки установленных маршрутов, выноса процесса перемещения на другой ярус и исключения человеческого фактора из перевозочного процесса. При этом необходимо иметь ввиду, что вследствие необходимости прокладки транспортной инфраструктуры объемы перемещения грузов будут критическим образом влиять на экономическую эффективность замещения погрузчиков.

Производственные конвейеры, как правило, используются на участках с большим потоком грузов. Однако, по сравнению с горнорудными, промышленные конвейеры в меньшей степени подвержены механическим повреждениям и имеют более высокий коэффициент готовности. Принимая во внимание тот факт, что работы на производственных предприятиях преимущественно осуществляются в сменном графике, окна для технического обслуживания и ремонта появляются регулярно [15].

Конкурентоспособной нишей для замены конвейеров промышленных оборудованием на основе технологии магнитной левитации является перевозка грузов по ветвящимся маршрутам. В данном случае возможность диспетчеризации транспортных единиц на магнитной левитации выступает значительным преимуществом, способным конвертироваться в экономическую эффективность.

Использование вагонеток, вагонов и автомобилей при осуществлении внутреннего перемещения грузов характерно для широкого спектра производственных процессов. Однако, как правило, такое перемещение не требует максимальной экономии времени, используется для относительно небольших объемов грузов, но, в ряде случаев, для перевозки особо тяжелых грузов. Во всех перечисленных случаях магнитолевитационная технология лишается своих основных конкурентных преимуществ и может проявлять эффективность при сочетании с другими значимыми факторами – безопасностью перевозок и т.п.

Отдельно необходимо обратить внимание на перевозки грузов в опасных производственных зонах, перевозку грузов высокого класса опасности и перевозку грузов, в рамках которой необходимо соблюдать высокую плавность хода. В данных условиях магнитолевитационный транспорт намного превосходит альтернативные виды транспорта по технологическим параметрам, а также экономии средств на реализацию мероприятий по обеспечению производственной безопасности.

Расчетные показатели отдельных промышленных маглев-систем

Консорциумом «Российский Маглев» проработан ряд проектов создания промышленного магнитолевитационного транспорта. Ниже приводятся расчетные показатели по проектам, актуальным для данной статьи.

Проект 1: разработка крутонаклонного маглева для вывоза горнорудной массы из карьера на поверхность.

Крутонаклонный маглев устанавливается на карьере под углом 65 градусов. Протяженность линии составляет 520 м. Ввиду большой крутизны уклона основная работа будет производиться на преодоление уклона. Соответственно, минимизации требуют факторы, влияющие на данный показатель. Из доступных с сохранением функциональности транспортной системы являются ускорение, скорость и грузоподъемность.

При обеспечении ускорения на уровне 0,1 м/с2, технической скорости 7,5 км/ч и грузоподъемности 6 т доставка груза со дна карьера до дневной поверхности осуществляется за 6 минут с учетом погрузочно-разгрузочных операций и разворота транспортного средства. На это требуется сила величиной 89,9 кН, из которых на ускорение приходится 1 кН, а остальное – на преодоление уклона.

При данных вводных электрическая мощность линейного двигателя транспортного средства составляет 220 кВт, а удельная мощность магнитов – 17,5 кВт. Всего на 1 груженый рейс требуется затратить 8,21 кВт/час электроэнергии. В местных условиях себестоимость подъема 1 т груза на поверхность составляет 32,8 руб., тогда как аналогичная операция с использованием самосвала БелАЗ грузоподъемностью 40 т формирует себестоимость в размере 75 руб. Срок окупаемости магнитолевитационного оборудования при годовом объеме перевозок 6 млн т составляет 3 года.

Проект 2: разработка маглева для перевозки горнорудной массы по поверхности (от места подъема из карьера на склад).

Разрабатываемое решение проходит первичную оптимизацию в части выбора оптимальной грузоподъемности, скорости и ускорения. Критерием оптимизации выступает стоимость одного года жизненного цикла транспортной системы. Для проектных условий – протяженность линии 4 км, годовой объем перевозок 5 млн т – оптимальной определена транспортная система с грузоподъемностью 6 т, ускорением 1 м/с2 и скоростью 90 км/ч.

Трасса выполняется в однопутном исполнении с островным погрузочным бункером в месте погрузки и островной зоной сброса в месте выгрузки. Транспортные средства объединяются в составы со следующей схемой движения:

  • состав 1 находится под погрузкой;
  • состав 2 находится в пути;
  • состав 3 находится под выгрузкой.

Отправление груженого и порожнего состава осуществляется по прибытии состава 2 и перевода стрелки на основной ход. Полный оборот одним составом совершается за 8,3 мин. Энергопотребление на груженый рейс составляет 4,3 кВт/ч с учетом рекуперации.

В местных условиях себестоимость перевозок составляет 8,0 руб. за 1 т/км. При расчете окупаемости проекта принимались условия, аналогичные проекту 1: определялась сравнительная эффективность реализации проекта на базе магнитолевитационной транспортной технологии и на базе автомобильного транспорта, представленного карьерными самосвалами БелАЗ грузоподъемностью 40 т. Для данного проекта срок окупаемости составляет 6 лет.

Проект 3: разработка маглева для перевозки горнорудной массы по поверхности (от места подъема из карьера на комбинат).

Данный проект характеризуется большой протяженностью линии (18 км) и большим объемом перевозки (50 млн т в год). Предварительный анализ альтернативных видов транспорта показал, что ни автомобильный, ни железнодорожный транспорт не обеспечат перевозку необходимого объема при разумном уровне инвестиций: для автомобильного транспорта требуется огромное количество транспортных средств, для железнодорожного транспорта – не менее трех путей.

Магнитолевитационная линия выполняется однопутной кольцевой. Загрузка осуществляется через бункер, выгрузка – посредством сброса под путь на ходу (при минимальной скорости).

Проведенный оптимизационный расчет показал, что оптимальные параметры магнитолевитационной транспортной системы следующие: грузоподъемность 30 т, ускорение 0,5 м/с2, скорость 200 км/ч. Период оборота составляет менее 19 мин, энергопотребление на груженый рейс – 66,3 кВт*ч. В местных условиях себестоимость перевозок составляет 2,5 руб. за 1 т/км.

Стоимостная оценка конвейера в данном случае является нестандартной задачей. Согласно зарубежной аналитике, протяженные конвейеры являются кастомизированным изделием, и их стоимость (в т.ч. по всем составляющим стоимости жизненного цикла) стремится к верхней планке ценового диапазона для конвейеров.

Стоимость собственно конвейерного оборудования, по разным источникам, сильно варьируется. Так, по данным портала Heavy Equipment Appraisal стоимость оборудования на длину 18 км может достигать 1 600 USD за 1 фут (0,3 м), 340000 USD стационарного оборудования и 40% наценки при сборке. Beumer Group дает оценки стоимости 1 м конвейера до 3 000 EUR в ценах 2020 г.

Gram Conveyor при оценке крупнейших конвейеров в мире дает оценку стоимости их строительства в диапазоне 25–250 млн USD при объемах транспортировки 960–4 400 т/час. Так, ближайший к проекту аналог (India-Bangladesh Border Conveyor Belt) имеет протяженность 17 км при объеме транспортировки 960 т в час и диапазоне инвестиций 25–50 млн USD. При сопоставлении с параметрами проекта диапазон инвестиций оценивается в 24,8–49,6 млрд. руб.

Объем инвестиций в 1 м конвейера «на земле» составил 21 770 USD, что применительно к конвейеру с проектными показателями примерно равно 35,3 млрд. руб. При этом собственно конвейер имеет низкую протяженность (развернутая длина ленты около 5 км), а объем транспортировки 179,4 млн м3 материала за 7 лет [16].

Cамый длинный в России конвейер находится на Сахалине в Углегорском районе. Конвейер рассчитан на перемещение 4 тыс. т в час (20 млн т в год), что ниже значений проекта. Протяженность конвейера составляет 23 км. Инвестиции составили 16 млрд. руб. Ввод в эксплуатацию – 2024 г. При экстраполяции на проектные показатели стоимость конвейера оценивается в 31,5 млрд. руб. [17].

При этом дополнительно принимается тот факт, что условия строительства предполагают строительство щебеночной насыпи высотой 6 м, что требует как расходов на приобретение материала, так и на его транспортировку к месту строительства.

В отношении операционных расходов необходимо представить следующие данные [18]. При дистанции транспортировки 11 400 футов (предельная рассмотренная длина) операционные расходы составляют около 21,5 USD на 1 т руды. Стоимость жизненного цикла при суточном объеме 10 тыс. т – около 1,8 млрд. USD. Это почти в два раза выше расчетного значения, полученного на основе отечественной информации (162 млрд. руб. против 84,7 млрд. руб.). При этом объем транспортировки в зарубежном примере существенно ниже.

По данным, опубликованным производителем конвейеров Beumer Group, стоимость 1 т/км транспортировки равна 0,2 USD, или 18 руб., что несколько превышает расчетную величину для проекта, но достаточно близко по значению.

По итогам анализа сделан вывод для данного кейса, что несмотря на более высокую стоимость инвестиций в магнитолевитационную транспортную систему, объем эксплуатационных расходов конвейера намного превышает аналогичный показатель для маглева: в 2,5–4,3 раза. В связи с этим срок окупаемости (на основе сравнительного расчета) находится в диапазоне 5–7 лет [19].

Заключение

В настоящей статье представлены результаты анализа применимости магнитолевитационной транспортной технологии для осуществления промышленных перевозок. Как транспортно-логистическая технология, магнитная левитация может быть использована в различных сферах промышленных перевозок, но наиболее эффективно может проявлять себя в следующих видах перевозок:

  • Перевозка контейнеров в портах.
  • Перевозка контейнеров и паллет в терминально-логистических центрах.
  • Перевозка горнорудной массы в карьерах.
  • Перевозка грузов на производственных предприятиях при организации логистики ветвящимися маршрутами.
  • Перевозка грузов в условиях действия опасных производственных факторов.

Экономический анализ подтверждает окупаемость проектов по внедрению магнитолевитационной транспортно-логистической системы по сравнению с традиционными технологиями. При этом срок окупаемости находится на приемлемом для коммерческих организаций уровне – в пределах 7 лет. Тогда как для магистральных линий эта величина, как правило, находится в диапазоне 11–15 лет.

Таким образом, промышленные перевозки являются перспективной конкурентоспособной нишей для магнитолевитационного транспорта с экономической точки зрения. И способны отвечать задачам предприятий с технологической точки зрения.

Необходимо отметить, что сокращение расходов промышленных предприятий на логистику чрезвычайно важно для экономики, поскольку обеспечивает снижение себестоимости продукции на самых начальных стадиях производства.

Авторы заявляют, что:

  1. У них нет конфликта интересов;
  2. Настоящая статья не содержит каких-либо исследований с участием людей в качестве объектов исследований.

The authors state that:

  1. They have no conflict of interest;
  2. This article does not contain any studies involving human subjects.
×

About the authors

Sergei A. Smirnov

Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University

Email: noc-pgups@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2096-6967
SPIN-code: 3042-2910

Director Scientific and Educational Center for Pregnancy and Childhood Development named after A.A. Zaitsev

Russian Federation, St. Petersburg

Olga Y. Smirnova

Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University

Author for correspondence.
Email: noc-pgups@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2239-4384
SPIN-code: 9083-2984

Deputy Director Scientific and Educational Center for Pregnancy and Childhood Development named after A.A. Zaitsev

Russian Federation, St. Petersburg

References

  1. Akulov MP. Passenger Complex of Railways. St. Petersburg: NP-Print; 2014. (In Russ.)
  2. Virginskii VS. History of Railway Transport Technology. Moscow: Transzheldorizdat; 1938. (In Russ.)
  3. Reliability is a priority: why businesses choose dedicated transport. Kommersant. Accessed: 01.06.26. Available from: https://www.kommersant.ru/doc/8140997 (In Russ.)
  4. What’s next for the Russian conveyor belt market: new approaches and opportunities. RBC. Accessed: 01.06.26. Available from: https://companies.rbc.ru/news/WPJGVXhmhZ/chto-zhdyot-ryinok-konvejernyih-lent-v-rossii-novyie-podhodyi-i-vozmozhnosti/ (In Russ.)
  5. Voronov AIu, Voronov IuE, Syrkin SV, Nazarenko SV, Iunusov IF. Review of unmanned freight transportation systems in open-pit mines. Ugol. 2022;(12):30-36. (In Russ.) doi: 10.18796/0041-5790-2022-512-30-36 EDN: FAOJAE
  6. Brinkmeier B. Max Bögl introduces hovering transport for containers. Logistik. Accessed: 01.06.26. Available from: https://bau.bi/baumagazin/ingenieurbau/logistik-max-boegl-stellt-schwebe-transport-fuer-container-vor-b14243
  7. Soloveichik MS. Current trends in the development of port terminals. Vestnik Evraziiskoi Nauki. 2025;17(s2). (In Russ.) EDN: QSRTYD
  8. Chizhov IuV, Antipin IuG, Nikitin IV. Arctic Maritime Transport System. St. Petersburg: Mediapapir; 2021. (In Russ.)
  9. Sokolov IV. Methodology for Selecting Underground Geotechnology in Combined Development of Ore Deposits. Ekaterinburg: Ural’skii universitet; 2021. (In Russ.) EDN: HWIGWT
  10. GOST 12.2.022-80. Occupational Safety Standards System (OSSS). Conveyors. General Safety Requirements. (In Russ.)
  11. Vueikova ON, Larin ON. Issues of improving the efficiency of open-pit motor transport. Vestnik OGU. 2011;10(129). (In Russ.) EDN: PDRBSZ
  12. Dmitriev VG, Verzhanskii AP. Fundamentals of the Theory of Belt Conveyors. Moscow: Gornaia kniga; 2017. (In Russ.)
  13. Udokan Copper Company official website. Accessed: 01.06.26. Available from: https://udokancopper.ru/about/ (In Russ.)
  14. Smirnov SA, Smirnova OIu. Features of assessing the socio-economic effects arising from the construction of freight maglev transport lines. Innovatsionnye Transportnye Sistemy i Tekhnologii. 2022;8(3):142-156. (In Russ.) doi: 10.17816/transsyst20228300-00 EDN: KIVEFC
  15. Kiselev BR. Belt Conveyors of the Manufacturing Industry. St. Petersburg: Lan’; 2020. (In Russ.)
  16. Fernandez Vasquez AE, Rodriguez Julca JE, Gomez Vasquez EE. Comparative study of costs of belts and trucks for the transportation of mineral in surface mining. J Sci Eng. 2024;8(1):1-5. doi: 10.32829/sej.v8i1.203 EDN: XEKOOQ
  17. Record on Sakhalin: 23 km coal conveyor launched into commercial operation. Promyshlennik Sibiri. Accessed: 01.06.26. Available from: https://prom-siberia.ru/news/rekord-na-sahaline-ugolnyj-konvejer-dlinoj-23-km-zapushhen-v-promyshlennuyu-ekspluatacziyu/ (In Russ.)
  18. Blakely S, Stebbins S. Evaluating rules of thumb using conveyor costs. Can Min J. Accessed: 01.06.26. Available from: https://www.canadianminingjournal.com/featured-article/evaluating-rules-of-thumb-using-conveyor-costs/
  19. Smirnov SA, Smirnova OIu. Life cycle of maglev rolling stock. In: Podvizhnoi Sostav XXI Veka: Idei, Trebovaniia, Proekty. Materialy XVII Mezhdunarodnoi Nauchno-Tekhnicheskoi Konferentsii [Rolling Stock of the XXI Century: Ideas, Requirements, Projects. Proceedings of the XVII International Scientific and Technical Conference]; 2024:76-77. (In Russ.) EDN: LXFHQX

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2026 Smirnov S.A., Smirnova O.Y.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

link to the archive of the previous title